差动变面积式传感器 电容式传感器的工作原理与分类

电容式传感器的工作原理与分类

电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，将被测转物理量或机械量换成为电容量变化的一种转换装置，实际上就是一个具有可变参数的电容器。电容式传感器广泛用于位移、角度、振动、速度、压力、成分分析、介质特性等方面的测量。最常用的是平行板型电容器或圆筒型电容器。下面小编给大家介绍一下“电容式传感器的工作原理与分类“

一、电容式传感器的工作原理与分类

原理

电容式传感器也常常被人们称为电容式物位计，电容式物位计的电容检测元件是根据圆筒形电容器原理进行工作的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为ε的电解质时，两圆筒间的电容量为

式中L为两筒相互重合部分的长度；D为外筒电极的直径；d为内筒电极的直径；e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的，故测得C即可知道液位的高低，这也是电容式传感器具有使用方便，结构简单和灵敏度高，价格便宜等特点的原因之一。

电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，由于被测量变化将导致电容器电容量变化，通过测量电路，可把电容量的变化转换为电信号输出。测知电信号的大小，可判断被测量的大小。这就是电容式传感器的基本工作原理。

分类

根据传感器的工作原理可把电容式传感器分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。

根据传感器的结构可把电容式传感器分为三种类型的结构形式。它们又可按位移的形式分为线位移和角位移两种，每一种又依据传感器极板形状分成平（圆形）板形和圆柱（圆筒）形，虽然还有球面形和锯齿形等其他形状，但一般很少用。其中差动式一般优于单组（单边）式传感器，它具有灵敏度高、线性范围宽、稳定性高等特点。

清华大学申请基于三维堆叠技术的时空差分视觉传感器芯片及成像系统专利，能够有效降低芯片面积，同时缓解输出带宽压力

金融界2024年3月12日消息，据国家知识产权局公告，清华大学申请一项名为“基于三维堆叠技术的时空差分视觉传感器芯片及成像系统“，公开号CN117692808A，申请日期为2023年10月。

专利摘要显示，本发明提供一种基于三维堆叠技术的时空差分视觉传感器芯片及成像系统，芯片包括像素阵列、存储电路和时空差分与量化电路。像素阵列包括多个像素单元，像素阵列内设置感光电路。采用三维堆叠的方式将像素阵列设置于顶层晶圆上，时空差分与量化电路设置于同一底层晶圆上，大大提高了集成度，能够有效降低芯片面积，同时缓解输出带宽压力。感光电路将获取的像素单元的光信号转换为像素单元的模拟电信号；存储电路存储像素单元的模拟电信号或数字电信号；时空差分与量化电路将像素单元的模拟电信号进行时空差分与量化处理，得到像素单元的数字时空差分电信号，可以同时获得视觉信号的时间和空间变化量，形成高效且鲁棒的视觉表示。

本文源自金融界

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